Wikipedia

Isotop xenon

nuklida dengan nomor atom 54 tetapi dengan nomor massa berbeda
(Dialihkan dari Xenon-131)

Xenon (54Xe) yang terbentuk secara alami terdiri dari tujuh isotop stabil dan dua isotop berumur panjang. Penangkapan elektron ganda telah teramati pada 124Xe (waktu paruh 1,8 ± 0,5(stat) ± 0,1(sis) ×1022 tahun)[1] dan peluruhan beta ganda pada 136Xe (waktu paruh 2,165 ± 0,016(stat) ± 0,059(sis) ×1021 tahun),[2] yang merupakan salah satu waktu paruh terukur terpanjang dari semua nuklida. Isotop 126Xe dan 134Xe juga diprediksi mengalami peluruhan beta ganda,[4] tetapi hal ini tidak pernah teramati pada dua isotop ini, sehingga dianggap stabil.[5][6] Di luar bentuk stabil ini, 32 isotop tidak stabil buatan dan berbagai isomer telah dipelajari, yang berumur paling panjang adalah 127Xe dengan waktu paruh 36,345 hari. Semua isotop lain memiliki waktu paruh kurang dari 12 hari, paling banyak kurang dari 20 jam. Isotop berumur paling pendek, 108Xe,[7] memiliki waktu paruh 58 detik, dan merupakan nuklida terberat yang diketahui dengan jumlah proton dan neutron yang sama. Dari isomer yang diketahui, isomer yang berumur paling panjang adalah 131mXe dengan waktu paruh 11,934 hari. 129Xe dihasilkan oleh peluruhan beta 129I (waktu paruh: 16 juta tahun); 131mXe, 133Xe, 133mXe, dan 135Xe adalah beberapa produk fisi dari 235U dan 239Pu, sehingga digunakan sebagai indikator ledakan nuklir.

Isotop utama xenon
Iso­top Peluruhan
kelim­pahan waktu paruh (t1/2) mode pro­duk
124Xe 0,095% 1,8×1022 thn[1] εε 124Te
125Xe sintetis 16,9 jam ε 125I
126Xe 0,089% stabil
127Xe sintetis 36,345 hri ε 127I
128Xe 1,910% stabil
129Xe 26,401% stabil
130Xe 4,071% stabil
131Xe 21,232% stabil
132Xe 26,909% stabil
133Xe sintetis 5,247 hri β− 133Cs
134Xe 10,436% stabil
135Xe sintetis 9,14 jam β− 135Cs
136Xe 8,857% 2,165×1021 thn[2] β−β− 136Ba
Berat atom standar Ar°(Xe)
  • 131,293±0,006
  • 131,29±0,01 (diringkas)[3]

Isotop buatan 135Xe sangat penting dalam pengoperasian reaktor fisi nuklir. 135Xe memiliki penampang yang besar untuk neutron termal, 2,65×106 barn, sehingga berfungsi sebagai penyerap neutron atau "racun" yang dapat memperlambat atau menghentikan reaksi berantai setelah periode operasi. Ia ditemukan di reaktor nuklir paling awal yang dibangun oleh Proyek Manhattan Amerika untuk produksi plutonium. Karena efek ini, perancang harus membuat ketentuan untuk meningkatkan reaktivitas reaktor (jumlah neutron per fisi yang pergi ke fisi atom lain dari bahan bakar nuklir) di atas nilai awal yang dibutuhkan untuk memulai reaksi berantai. Untuk alasan yang sama, produk fisi yang dihasilkan dalam ledakan nuklir dan pembangkit listrik berbeda secara signifikan karena sebagian besar 135Xe akan menyerap neutron dalam reaktor keadaan tunak, sementara pada dasarnya tidak satu pun dari 135I akan memiliki waktu untuk meluruh menjadi xenon sebelum ledakan bom menghilangkannya dari radiasi neutron.

Konsentrasi isotop xenon radioaktif yang relatif tinggi juga ditemukan berasal dari reaktor nuklir karena pelepasan gas fisi ini dari batang bahan bakar yang retak atau fisi uranium dalam air pendingin.[butuh rujukan] Konsentrasi isotop ini biasanya masih rendah dibandingkan dengan konsentrasi gas mulia radioaktif alami, 222Rn (radon).

Karena xenon merupakan pelacak untuk dua isotop induk, rasio isotop Xe dalam meteorit merupakan alat yang ampuh untuk mempelajari pembentukan Tata Surya. Metode penanggalan I-Xe memberikan waktu yang berlalu antara nukleosintesis dan kondensasi benda padat dari nebula matahari (xenon adalah gas, hanya bagian yang terbentuk setelah kondensasi yang akan ada di dalam objek). Isotop xenon juga merupakan alat yang ampuh untuk memahami diferensiasi terestrial. Kelebihan 129Xe yang ditemukan dalam gas sumur karbon dioksida dari New Mexico diyakini berasal dari peluruhan gas yang berasal dari mantel segera setelah pembentukan Bumi.[8] Telah diperkirakan bahwa komposisi isotop xenon atmosfer berfluktuasi sebelum GOE sebelum menjadi stabil, mungkin sebagai akibat dari kenaikan O2 atmosfer.[9]

Daftar isotop

sunting
Nuklida
[n 1] 		Z N Massa isotop (Da)
[n 2][n 3] 		Waktu paruh
[n 4] 		Mode
peluruhan
[n 5] 		Isotop
anak
[n 6] 		Spin dan
paritas
[n 7][n 8] 		Kelimpahan alami (fraksi mol)
Energi eksitasi Proporsi normal Rentang variasi
108Xe[7] 54 54 58(+106−23) μdtk α 104Te 0+
109Xe 54 55 13(2) mdtk α 105Te
110Xe 54 56 109,94428(14) 310(190) mdtk
[105(+35−25) mdtk] 		β+ 110I 0+
α 106Te
111Xe 54 57 110,94160(33)# 740(200) mdtk β+ (90%) 111I 5/2+#
α (10%) 107Te
112Xe 54 58 111,93562(11) 2,7(8) dtk β+ (99,1%) 112I 0+
α (0,9%) 108Te
113Xe 54 59 112,93334(9) 2,74(8) dtk β+ (92,98%) 113I (5/2+)#
β+, p (7%) 112Te
α (0,011%) 109Te
β+, α (0,007%) 109Sb
114Xe 54 60 113,927980(12) 10,0(4) dtk β+ 114I 0+
115Xe 54 61 114,926294(13) 18(4) dtk β+ (99,65%) 115I (5/2+)
β+, p (0,34%) 114Te
β+, α (3×10−4%) 111Sb
116Xe 54 62 115,921581(14) 59(2) dtk β+ 116I 0+
117Xe 54 63 116,920359(11) 61(2) dtk β+ (99,99%) 117I 5/2(+)
β+, p (0,0029%) 116Te
118Xe 54 64 117,916179(11) 3,8(9) mnt β+ 118I 0+
119Xe 54 65 118,915411(11) 5,8(3) mnt β+ 119I 5/2(+)
120Xe 54 66 119,911784(13) 40(1) mnt β+ 120I 0+
121Xe 54 67 120,911462(12) 40,1(20) mnt β+ 121I (5/2+)
122Xe 54 68 121,908368(12) 20,1(1) jam β+ 122I 0+
123Xe 54 69 122,908482(10) 2,08(2) jam EC 123I 1/2+
123mXe 185,18(22) keV 5,49(26) μdtk 7/2(−)
124Xe[n 9] 54 70 123,905893(2) 1,8(0,5 (stat), 0,1 (sis))×1022 thn[1] EC ganda 124Te 0+ 9,52(3)×10−4
125Xe 54 71 124,9063955(20) 16,9(2) jam β+ 125I 1/2(+)
125m1Xe 252,60(14) keV 56,9(9) dtk IT 125Xe 9/2(−)
125m2Xe 295,86(15) keV 0,14(3) μdtk 7/2(+)
126Xe 54 72 125,904274(7) Stabil Secara Pengamatan[n 10] 0+ 8,90(2)×10−4
127Xe 54 73 126,905184(4) 36,345(3) hri EC 127I 1/2+
127mXe 297,10(8) keV 69,2(9) dtk IT 127Xe 9/2−
128Xe 54 74 127,9035313(15) Stabil[n 11] 0+ 0,019102(8)
129Xe[n 12] 54 75 128,9047794(8) Stabil[n 11] 1/2+ 0,264006(82)
129mXe 236,14(3) keV 8,88(2) hri IT 129Xe 11/2−
130Xe 54 76 129,9035080(8) Stabil[n 11] 0+ 0,040710(13)
131Xe[n 13] 54 77 130,9050824(10) Stabil[n 11] 3/2+ 0,212324(30)
131mXe 163,930(8) keV 11,934(21) hri IT 131Xe 11/2−
132Xe[n 13] 54 78 131,9041535(10) Stabil[n 11] 0+ 0,269086(33)
132mXe 2752,27(17) keV 8,39(11) mdtk IT 132Xe (10+)
133Xe[n 13][n 14] 54 79 132,9059107(26) 5,2475(5) hri β− 133Cs 3/2+
133mXe 233,221(18) keV 2,19(1) hri IT 133Xe 11/2−
134Xe[n 13] 54 80 133,9053945(9) Stabil Secara Pengamatan[n 15] 0+ 0,104357(21)
134m1Xe 1965,5(5) keV 290(17) mdtk IT 134Xe 7−
134m2Xe 3025,2(15) keV 5(1) μdtk (10+)
135Xe[n 16] 54 81 134,907227(5) 9,14(2) jam β− 135Cs 3/2+
135mXe 526,551(13) keV 15,29(5) mnt IT (99,99%) 135Xe 11/2−
β− (0,004%) 135Cs
136Xe[n 9] 54 82 135,907219(8) 2,165(0,016 (stat), 0,059 (sis))×1021 thn[2] β−β− 136Ba 0+ 0,088573(44)
136mXe 1891,703(14) keV 2,95(9) μdtk 6+
137Xe 54 83 136,911562(8) 3,818(13) mnt β− 137Cs 7/2−
138Xe 54 84 137,91395(5) 14,08(8) mnt β− 138Cs 0+
139Xe 54 85 138,918793(22) 39,68(14) dtk β− 139Cs 3/2−
140Xe 54 86 139,92164(7) 13,60(10) dtk β− 140Cs 0+
141Xe 54 87 140,92665(10) 1,73(1) dtk β− (99,45%) 141Cs 5/2(−#)
β−, n (0,043%) 140Cs
142Xe 54 88 141,92971(11) 1,22(2) dtk β− (99,59%) 142Cs 0+
β−, n (0,41%) 141Cs
143Xe 54 89 142,93511(21)# 0,511(6) dtk β− 143Cs 5/2−
144Xe 54 90 143,93851(32)# 0,388(7) dtk β− 144Cs 0+
β−, n 143Cs
145Xe 54 91 144,94407(32)# 188(4) mdtk β− 145Cs (3/2−)#
146Xe 54 92 145,94775(43)# 146(6) mdtk β− 146Cs 0+
147Xe 54 93 146,95356(43)# 130(80) mdtk
[0,10(+10−5) dtk] 		β− 147Cs 3/2−#
β−, n 146Cs
Header & footer tabel ini:  view 
  1. ^ mXe – Isomer nuklir tereksitasi.
  2. ^ ( ) – Ketidakpastian (1σ) diberikan dalam bentuk ringkas dalam tanda kurung setelah digit terakhir yang sesuai.
  3. ^ # – Massa atom bertanda #: nilai dan ketidakpastian yang diperoleh bukan dari data eksperimen murni, tetapi setidaknya sebagian dari tren dari Permukaan Massa (trends from the Mass Surface, TMS).
  4. ^ Waktu paruh tebal – hampir stabil, waktu paruh lebih lama dari umur alam semesta.
  5. ^ Mode peluruhan:
    EC: Penangkapan elektron
    IT: Transisi isomerik
    n: Emisi neutron
  6. ^ Simbol tebal sebagai anak – Produk anak stabil.
  7. ^ ( ) nilai spin – Menunjukkan spin dengan argumen penempatan yang lemah.
  8. ^ # – Nilai yang ditandai # tidak murni berasal dari data eksperimen, tetapi setidaknya sebagian dari tren nuklida tetangga (trends of neighboring nuclides, TNN).
  9. ^ a b Radionuklida primordial
  10. ^ Diduga mengalami peluruhan β+β+ menjadi 126Te
  11. ^ a b c d e Secara teoritis mampu mengalami fisi spontan
  12. ^ Digunakan dalam metode penanggalan radio air tanah dan untuk menyimpulkan peristiwa tertentu dalam sejarah Tata Surya
  13. ^ a b c d Produk fisi
  14. ^ Memiliki kegunaan medis
  15. ^ Diduga mengalami peluruhan β−β− menjadi 134Ba dengan waktu paruh lebih dari 11×1015 tahun
  16. ^ Penyerap neutron paling kuat yang diketahui, diproduksi di pembangkit listrik tenaga nuklir sebagai produk peluruhan 135I, ia sendiri merupakan produk peluruhan 135Te, sebuah produk fisi. Biasanya menyerap neutron di lingkungan fluks neutron tinggi menjadi 136Xe; lihat biji iodin untuk informasi lebih lanjut
  • Komposisi isotop mengacu pada komposisi di udara.

Xenon-124

sunting

Xenon-124 adalah sebuah isotop xenon yang mengalami penangkapan elektron ganda menjadi 124Te dengan waktu paruh yang sangat lama, yaitu 1,8×1022 tahun, lebih dari 12 kali lipat lebih lama daripada usia alam semesta ((13,799±0,021)×109 tahun). Peluruhan tersebut telah teramati pada detektor XENON1T pada tahun 2019, dan merupakan proses paling langka yang pernah diamati secara langsung.[10] (Bahkan peluruhan inti lain yang lebih lambat telah diukur, tetapi dengan mendeteksi produk peluruhan yang telah terakumulasi selama miliaran tahun daripada mengamatinya secara langsung.[11])

Xenon-133

sunting
xenon-133, 133Xe
Umum
Simbol133Xe
Namaxenon-133, Xe-133
Proton (Z)54
Neutron (N)79
Data nuklida
Kelimpahan alamsintetis
Waktu paruh (t1/2)5,243(1) hari
Produk peluruhan133Cs
Massa isotop132,9059107 u
Spin3/2+
Mode peluruhan
Mode peluruhanEnergi peluruhan (MeV)
β−0,427
Isotop xenon
Tabel nuklida lengkap

Xenon-133 (dijual sebagai obat dengan merek dagang Xeneisol, kode ATC V09EX03) adalah sebuah isotop xenon. Ia adalah radionuklida yang dihirup untuk menilai fungsi paru, dan untuk menggambarkan paru-paru.[12] Ia juga digunakan untuk menggambarkan aliran darah, terutama di otak.[13] 133Xe juga merupakan produk fisi yang penting.[butuh rujukan] Ia dibuang ke atmosfer dalam jumlah kecil oleh beberapa pembangkit listrik tenaga nuklir.[14]

Xenon-135

sunting
Artikel utama: Xenon-135

Xenon-135 adalah sebuah isotop radioaktif xenon, diproduksi sebagai produk fisi uranium. Ia memiliki waktu paruh sekitar 9,2 jam dan merupakan racun nuklir penyerap neutron paling kuat yang diketahui (memiliki penampang penyerapan neutron sebesar 2 juta barn[15]). Hasil keseluruhan xenon-135 dari fisi adalah 6,3%, meskipun sebagian besar hasil ini dari peluruhan radioaktif 135Te dan 135I yang dihasilkan oleh fisi. 135Xe memberikan pengaruh yang signifikan terhadap operasi reaktor nuklir (biji xenon). Ia dibuang ke atmosfer dalam jumlah kecil oleh beberapa pembangkit listrik tenaga nuklir.[14]

Xenon-136

sunting

Xenon-136 adalah sebuah isotop xenon yang mengalami peluruhan beta ganda menjadi 136Ba dengan waktu paruh yang sangat lama, yaitu 2,11×1021 tahun, lebih dari 10 kali lipat lebih lama daripada usia alam semesta ((13,799±0,021)×109 tahun). Ia digunakan dalam eksperimen Enriched Xenon Observatory untuk mencari peluruhan beta ganda tanpa neutrino.

Lihat pula

sunting

Referensi

sunting
  1. ^ a b c "Observation of two-neutrino double electron capture in 124Xe with XENON1T". Nature. 568 (7753): 532–535. 2019. doi:10.1038/s41586-019-1124-4. 
  2. ^ a b c Albert, J. B.; Auger, M.; Auty, D. J.; Barbeau, P. S.; Beauchamp, E.; Beck, D.; Belov, V.; Benitez-Medina, C.; Bonatt, J.; Breidenbach, M.; Brunner, T.; Burenkov, A.; Cao, G. F.; Chambers, C.; Chaves, J.; Cleveland, B.; Cook, S.; Craycraft, A.; Daniels, T.; Danilov, M.; Daugherty, S. J.; Davis, C. G.; Davis, J.; Devoe, R.; Delaquis, S.; Dobi, A.; Dolgolenko, A.; Dolinski, M. J.; Dunford, M.; et al. (2014). "Improved measurement of the 2νββ half-life of 136Xe with the EXO-200 detector". Physical Review C. 89. arXiv:1306.6106  . Bibcode:2014PhRvC..89a5502A. doi:10.1103/PhysRevC.89.015502. 
  3. ^ Meija, J.; et al. (2016). "Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report)". Pure Appl. Chem. 88 (3): 265–91. doi:10.1515/pac-2015-0305. 
  4. ^ Wang, M.; Audi, G.; Kondev, F. G.; Huang, W. J.; Naimi, S.; Xu, X. (2017). "The AME2016 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs, and references" (PDF). Chinese Physics C. 41 (3): 030003–1—030003–442. doi:10.1088/1674-1137/41/3/030003. 
  5. ^ Status of ββ-decay in Xenon, Roland Lüscher, diakses tanggal 8 Juli 2022. Diarsipkan 27 September 2007 di Wayback Machine.
  6. ^ Barros, N.; Thurn, J.; Zuber, K. (2014). "Double beta decay searches of 134Xe, 126Xe, and 124Xe with large scale Xe detectors". Journal of Physics G. 41 (11): 115105–1–115105–12. arXiv:1409.8308  . doi:10.1088/0954-3899/41/11/115105. 
  7. ^ a b Auranen, K.; et al. (2018). "Superallowed α decay to doubly magic 100Sn" (PDF). Physical Review Letters. 121 (18): 182501. doi:10.1103/PhysRevLett.121.182501  . PMID 30444390. 
  8. ^ Boulos, M. S.; Manuel, O. K. (1971). "The xenon record of extinct radioactivities in the Earth". Science. 174 (4016): 1334–1336. Bibcode:1971Sci...174.1334B. doi:10.1126/science.174.4016.1334. PMID 17801897. 
  9. ^ Ardoin, L.; Broadley, M.W.; Almayrac, M.; Avice, G.; Byrne, D.J.; Tarantola, A.; Lepland, A.; Saito, T.; Komiya, T.; Shibuya, T.; Marty, B. (2022). "The end of the isotopic evolution of atmospheric xenon". Geochemical Perspectives Letters. 20: 43–47. doi:10.7185/geochemlet.2207. 
  10. ^ David Nield (26 April 2019). "A Dark Matter Detector Just Recorded One of The Rarest Events Known to Science". 
  11. ^ Hennecke, Edward W., O. K. Manuel, and Dwarka D. Sabu. (1975). "Double beta decay of Te 128". Physical Review C. 11 (4): 1378–1384. doi:10.1103/PhysRevC.11.1378. 
  12. ^ Jones, R. L.; Sproule, B. J.; Overton, T. R. (1978). "Measurement of regional ventilation and lung perfusion with Xe-133". Journal of Nuclear Medicine. 19 (10): 1187–1188. PMID 722337. 
  13. ^ Hoshi, H.; Jinnouchi, S.; Watanabe, K.; Onishi, T.; Uwada, O.; Nakano, S.; Kinoshita, K. (1987). "Cerebral blood flow imaging in patients with brain tumor and arterio-venous malformation using Tc-99m hexamethylpropylene-amine oxime--a comparison with Xe-133 and IMP". Kaku Igaku. 24 (11): 1617–1623. PMID 3502279. 
  14. ^ a b Effluent Releases from Nuclear Power Plants and Fuel-Cycle Facilities (dalam bahasa Inggris). National Academies Press (US). 29 Maret 2012. 
  15. ^ Bagan Nuklida Edisi ke-13
Diperoleh dari "https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Isotop_xenon&oldid=25760079#Daftar_isotop"